МИНОБРНАУКИ РОССИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Алтайский государственный университет»

Геоинформационные системы в водопользовании

рабочая программа дисциплины
Закреплена за кафедройКафедра природопользования и геоэкологии
Направление подготовки05.03.06. Экология и природопользование
Форма обученияОчная
Общая трудоемкость2 ЗЕТ
Учебный план05_03_06_ЭиП-2-2019
Часов по учебному плану 72
в том числе:
аудиторные занятия 36
самостоятельная работа 36
Виды контроля по семестрам
зачеты: 5

Распределение часов по семестрам

Курс (семестр) 3 (5) Итого
Недель 14,5
Вид занятий УПРПДУПРПД
Лекции 14 14 14 14
Практические 22 22 22 22
Сам. работа 36 36 36 36
Итого 72 72 72 72

Программу составил(и):
к.г.н., доцент, Скрипко В.В.

Рецензент(ы):
к.г.н., доцент, Козырева Ю.В.

Рабочая программа дисциплины
Геоинформационные системы в водопользовании

разработана в соответствии с ФГОС:
Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования по направлению подготовки 05.03.06 Экология и природопользование (уровень бакалавриата) (приказ Минобрнауки России от 11.08.2016г. №998)

составлена на основании учебного плана:
05.03.06 Экология и природопользование
утвержденного учёным советом вуза от 25.06.2019 протокол № 9.

Рабочая программа одобрена на заседании кафедры
Кафедра природопользования и геоэкологии

Протокол от 11.06.2019 г. № 239
Срок действия программы: 2017-2021 уч. г.

Заведующий кафедрой
Барышников Г.Я., д.г.н., профессор


Визирование РПД для исполнения в очередном учебном году

Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для
исполнения в 2019-2020 учебном году на заседании кафедры

Кафедра природопользования и геоэкологии

Протокол от 11.06.2019 г. № 239
Заведующий кафедрой Барышников Г.Я., д.г.н., профессор


1. Цели освоения дисциплины

1.1.Целью дисциплины является изучение основного понятийного аппарата в области геоинформационных систем, получение основных знаний, умений и навыков, необходимых для профессиональной деятельности по применению геонформационных систем в области вододопользования; формирование навыков владения современными инструментами ГИС и методами анализа прстранственной информации.
Задачи дисциплины:
– ознакомить студента с особенностями организации данных, их анализа и моделирования в ГИС;
– рассмотреть характеристики основных инструментальных систем ГИС;
– способствовать формированию навыков работы с учебной, научной и научно-методической литературой в области геоинформатики;
– дать представление о применении геоинформационных технологий для решения различных задач водопользования;
– дать представление о современном состоянии научных исследований в изучаемой предметной области.

2. Место дисциплины в структуре ООП

Цикл (раздел) ООП: Б1.В.ДВ.02.01

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

ОПК-1 владением базовыми знаниями в области фундаментальных разделов математики в объеме, необходимом для владения математическим аппаратом экологических наук, обработки информации и анализа данных по экологии и природопользованию
ПК-18 владением знаниями в области теоретических основ геохимии и геофизики окружающей среды, основ природопользования, экономики природопользования, устойчивого развития
В результате освоения дисциплины обучающийся должен
3.1.Знать:
3.1.1.основы геоинформатики и современных геоинформационных технологий в объеме, необходимом для владения математическим аппаратом экологических наук, обработки информации и анализа данных в сфере водопользования
3.2.Уметь:
3.2.1.решать стандартные задачи профессиональной деятельности на основе информационной культуры с применением информационно-коммуникационных технологий в сфере водопользования
3.3.Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть):
3.3.1.владеть базовыми знаниями в области фундаментальных разделов математики в объеме, необходимом для владения математическим аппаратом экологических наук, обработки информации и анализа данных; геоинформационными технологиями в сфере водопользования

4. Структура и содержание дисциплины

Код занятия Наименование разделов и тем Вид занятия Семестр Часов Компетенции Литература
Раздел 1. Введение в ГИС. Предмет. Предпосылки формирования и история формирования.
1.1. Введение в ГИС. Предмет. Предпосылки формирования и история формирования Лекции 5 2 ОПК-1, ПК-18 Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2
1.2. Предпосылки формирования и история формирования ГИС. Практические 5 2 ОПК-1, ПК-18 Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2
1.3. Предпосылки формирования и история формирования ГИС. Сам. работа 5 4 ОПК-1, ПК-18 Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2
Раздел 2. Информационное обеспечение ГИС в водопользовании
2.1. Информационное обеспечение ГИС. Основные модели пространственных данных. Базы данных и их разновидности. Лекции 5 2 ОПК-1, ПК-18 Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2
2.2. Информационное обеспечение ГИС. Основные модели пространственных данных. Базы данных и их разновидности. Практические 5 4 ОПК-1, ПК-18 Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2
2.3. Информационное обеспечение ГИС. Основные модели пространственных данных. Базы данных и их разновидности. Сам. работа 5 6 ОПК-1, ПК-18 Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2
2.4. Анализ данных и моделирование. Визуализация данных. Лекции 5 2 ОПК-1, ПК-18 Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2
2.5. Анализ данных и моделирование. Визуализация данных Практические 5 4 ОПК-1, ПК-18 Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2
2.6. Анализ данных и моделирование. Визуализация данных Сам. работа 5 6 ОПК-1, ПК-18 Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2
Раздел 3. Прикладные аспекты ГИС в водопользовании. ГИС и Интернет
3.1. Прикладные аспекты ГИС. Краткий обзор средств и областей применения геоинформатики, перспективы развития Лекции 5 2 ОПК-1, ПК-18 Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2
3.2. Прикладные аспекты ГИС. Краткий обзор средств и областей применения геоинформатики, перспективы развития Практические 5 4 ОПК-1, ПК-18 Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2
3.3. Прикладные аспекты ГИС. Краткий обзор средств и областей применения геоинформатики, перспективы развития Сам. работа 5 6 ОПК-1, ПК-18 Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2
3.4. Технологии искусственного интеллекта и экспертные системы. Системы поддержки принятия решений. Лекции 5 2 ОПК-1, ПК-18 Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2
3.5. Технологии искусственного интеллекта и экспертные системы. Системы поддержки принятия решений. Практические 5 4 ОПК-1, ПК-18 Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2
3.6. Технологии искусственного интеллекта и экспертные системы. Системы поддержки принятия решений. Сам. работа 5 8 ОПК-1, ПК-18 Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2
3.7. ГИС и Интернет. Инфраструктуры пространственных данных Лекции 5 4 ОПК-1, ПК-18 Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2
3.8. ГИС и Интернет. Инфраструктуры пространственных данных Практические 5 4 ОПК-1, ПК-18 Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2
3.9. ГИС и Интернет. Инфраструктуры пространственных данных Сам. работа 5 6 ОПК-1, ПК-18 Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2

5. Фонд оценочных средств

5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины
Фонд оценочных средств приводится в Приложениях
5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.)
5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации

6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

6.1. Рекомендуемая литература
6.1.1. Основная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л1.1 К.В. Шошина, Р.А. Алешко Геоинформационные системы и дистанционное зондирование.Ч.1.: учебное пособие Архангельск : ИД САФУ, 2014 http://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=312310
Л1.2 О.И. Жуковский Геоинформационные системы: учебное пособие Томск: Эль Контент, 2014 biblioclub.ru
6.1.2. Дополнительная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л2.1 Д.А. Ловцов; А.М. Черных Геоинформационные системы: учебное пособие Москва: Российская академия правосудия, 2012 biblioclub.ru
Л2.2 Зеливянская О.Е. Геоинформационные системы: лабораторный практикум Ставрополь : СКФУ, 2017 biblioclub.ru
6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет"
Название Эл. адрес
Э1 Геоинформационный портал ГИС-Ассоциации www.gisa.ru
Э2 NextGIS: Открытые геотехнологии: nextgis.ru
Э3 QGIS: Свободная географическая информационная система с открытым кодом qgis.org
Э4 GeoFAQ: советы по ГИС, САПР, СУБД www.geofaq.ru
Э5 Лаборатория АгроГИС-технологий. Консультации по ГИС Калуга npk-kaluga.ru
Э6 Открытая группа ВКонтакте «MapInfo» vk.com
6.3. Перечень программного обеспечения
1. Microsoft Windows7, №лицензии 60674416 (бессрочная)
2. Microsoft Office 2010 №лицензии 60674416 (бессрочная)
3. Corel DRAW Graphics Suite X5 Education License ML (61 - 300), серийный №LCCDGSX5MULAB (30 мест/лицензий).
4. MapInfo – лицензия для образовательных учреждений серийный №MINWRS1200026830
5. ENVI №лицензия 503626
6. Surfer 10 (номер лицензии ws-119118-pjdc);
7. ArcGIS 10.3.1 (автаризационный номер лицензии EFL613246244);
8. Google Earth Pro (свободно распространяемое ПО).
9. QGIS (свободно распространяемое ПО).

7-Zip
AcrobatReader
6.4. Перечень информационных справочных систем
1. Справочная информационная система ArcGIS Resources online: http://resources.arcgis.com/ru/help/
2. Онлайн-энциклопедия «Вики-GIS-Lab»: http://wiki.gis-lab.info/w/Категория:Опубликованные_статьи

7. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Аудитория Назначение Оборудование
Учебная аудитория для проведения занятий лекционного типа, занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических), групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации, курсового проектирования (выполнения курсовых работ), проведения практик Стандартное оборудование (учебная мебель для обучающихся, рабочее место преподавателя, доска)
406М лаборатория "Научно-образовательный центр геоинформационных технологий" - учебная аудитория для проведения занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических); проведения групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации Учебная мебель на 16 посадочных мест; рабочее место преподавателя; доска магнитно-маркерная – 1 шт.; компьютеры: ACPI x64-based PC, Intel (R) Core (TM) i5-3470, 3200 MHz, 3200 MHz – 15 ед.; интерактивная доска: Triumph MULTI TOUCH 78 – 1ед.

8. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины

8.1 Методические указания обучающимся к лекциям
В ходе лекционных занятий необходимо вести конспектирование учебного материала. Конспектирование лекций – сложный вид вузовской аудиторной работы, предполагающий интенсивную умственную деятельность студента.
В процессе конспектирования не следует записывать дословно всю лекцию. Целесообразно вначале понять основную мысль, излагаемую лектором, а затем записать ее. Желательно запись осуществлять, оставляя поля, на которых позднее, при самостоятельной работе с конспектом, можно сделать дополнительные записи, отметить непонятные места.
Конспект лекции лучше подразделять на пункты, соблюдая красную строку. Этому в большой степени будут способствовать вопросы плана лекции, предложенные преподавателям. Следует обращать внимание на акценты, выводы, которые делает лектор, отмечая наиболее важные моменты в лекционном материале замечаниями «важно», «хорошо запомнить» и т.п. Можно делать это и с помощью разноцветных маркеров или ручек, подчеркивая термины и определения.
Целесообразно разработать собственную систему сокращений, аббревиатур и символов общераспространенных слов и выражений. Специфичные термины и их сокращения преподавателем будут акцентированы преподавателем дополнительно.
Работа над конспектом лекции не заканчивается в лекционной аудитории, а продолжается студентом дома, при этом обучающийся повторно знакомится с содержанием лекционного материала, с рекомендованной литературой, делает себе пометки в тексте лекции, или дополняет конспект.
Работая над конспектом лекций, всегда необходимо использовать не только учебник, но и ту литературу, которую дополнительно рекомендовал лектор. Именно такая серьезная, кропотливая работа с лекционным материалом позволит глубоко овладеть теоретическим материалом.

8.2. Методические указания обучающимся при подготовке к семинарам, практическим занятиям
Планы семинарских занятий, их тематика, рекомендуемая литература, цель и задачи ее изучения сообщаются преподавателем на вводных занятиях или в методических указаниях по дисциплине.
Подготовка студентов к семинарскому занятию включает 2 этапа:
1) организационный;
2) закрепление и углубление теоретических знаний.
На первом этапе студент планирует свою самостоятельную работу, которая включает:
- уяснение задания на самостоятельную работу;
- подбор рекомендованной литературы;
- составление плана работы, в котором определяются основные пункты предстоящей подготовки.
Составление плана дисциплинирует и повышает организованность в работе.
Второй этап включает непосредственную подготовку студента к занятию. Начинать надо с изучения рекомендованной литературы. Необходимо помнить, что на лекции обычно рассматривается не весь материал, а только его часть. Остальная его часть восполняется в процессе самостоятельной работы. В связи с этим работа с рекомендованной литературой обязательна. Особое внимание при этом необходимо обратить на содержание основных положений и выводов, объяснение явлений и фактов, уяснение практического приложения рассматриваемых теоретических вопросов. В процессе этой работы студент должен стремиться понять и запомнить основные положения рассматриваемого материала, примеры, поясняющие его, а также разобраться в иллюстративном материале.
Заканчивать подготовку следует составлением плана (конспекта) по изучаемому материалу (вопросу). Это позволяет составить концентрированное, сжатое представление по изучаемым вопросам.
В процессе подготовки к занятиям рекомендуется взаимное обсуждение материала, во время которого закрепляются знания, а также приобретается практика в изложении и разъяснении полученных знаний, развивается речь.
При необходимости следует обращаться за консультацией к преподавателю. Идя на консультацию, необходимо хорошо продумать вопросы, которые требуют разъяснения.
На семинаре каждый его участник должен быть готовым к выступлению по всем поставленным в плане вопросам, проявлять максимальную активность при их рассмотрении. Выступление должно строиться свободно, убедительно и аргументировано. Преподаватель следит, чтобы выступление не сводилось к репродуктивному уровню (простому воспроизведению текста), не допускается и простое чтение конспекта. Необходимо, чтобы выступающий проявлял собственное отношение к тому, о чем он говорит, высказывал свое личное мнение, понимание, обосновывал его и мог сделать правильные выводы из сказанного. При этом студент может обращаться к записям конспекта и лекций, непосредственно к первоисточникам.
На семинаре студенты ведут конспект. Конспект – это систематизированное, логичное изложение материала источника. Различаются четыре типа конспектов:
• План-конспект – это развернутый детализированный план, в котором достаточно подробные записи приводятся по тем пунктам плана, которые нуждаются в пояснении.
• Текстуальный конспект – это воспроизведение наиболее важных положений и фактов источника.
• Свободный конспект – это четко и кратко сформулированные (изложенные) основные положения в результате глубокого осмысливания материала. В нем могут присутствовать выписки, цитаты, тезисы; часть материала может быть представлена планом.
• Тематический конспект – составляется на основе изучения ряда источников и дает более или менее исчерпывающий ответ по какой-то схеме (вопросу).
В заключение преподаватель, как руководитель семинара, подводит итоги семинара. Он может (выборочно) проверить конспекты студентов и, если потребуется, внести в них исправления и дополнения.

8.3. Методические указания обучающимся для организации самостоятельной работы
Основной формой самостоятельной работы обучающихся является изучение конспекта лекций, их дополнение рекомендованной литературой, активное участие на семинарах и подготовка докладов и презентаций по основным проблемам дисциплины.
Основой самостоятельной работы студентов является работа с рекомендованной литературой. Список основной и дополнительной литературы под дисциплине приведен в РПД.
Изучение дисциплины следует начинать с проработки РПД, особое внимание, уделяя целям и задачам, структуре и содержанию курса.
Правила самостоятельной работы с литературой
- Составить перечень книг, с которыми Вам следует познакомиться;
- Перечень книг должен быть систематизированным (что необходимо для обязательного прочтения, что пригодится для написания рефератов, а что может расширить Вашу общую культуру и т.д.).
- Не пытайтесь читать быстро, вынужденное скорочтение не только не способствует качеству чтения, но и не приносит чувства удовлетворения, которое мы получаем, размышляя о прочитанном.

8.4. Методические указания обучающимся для подготовки рефератов.
Подготовка рефератов направлена на развитие и закрепление у студентов навыков самостоятельного глубокого, творческого и всестороннего анализа научной, методической и другой литературы по актуальным проблемам дисциплины; на выработку навыков и умений грамотно и убедительно излагать материал, четко формулировать теоретические обобщения, выводы и практические рекомендации.
Рефераты должны отвечать высоким квалификационным требованиям в отношении научности содержания и оформления.
Темы рефератов, как правило, посвящены рассмотрению одной проблемы. Объем реферата может быть от 12 до 15 страниц машинописного текста, отпечатанного через 1,5 интервала, а на компьютере через 1 интервал (список литературы и приложения в объем не входят).
Текстовая часть работы состоит из введения, основной части и заключения.
Во введении студент кратко обосновывает актуальность избранной темы реферата, раскрывает конкретные цели и задачи, которые он собирается решить в ходе своего небольшого исследования.
В основной части подробно раскрывается содержание вопроса (вопросов) темы.
В заключении кратко должны быть сформулированы полученные результаты исследования и даны выводы. Кроме того, заключение может включать предложения автора, в том числе и по дальнейшему изучению заинтересовавшей его проблемы.
В список литературы (источников и литературы) студент включает только те документы, которые он использовал при написании реферата.
В приложении (приложения) к реферату могут выноситься таблицы, графики, схемы и другие вспомогательные материалы, на которые имеются ссылки в тексте реферата.